Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Крауз С.В. Основы технической эксплуатации авиационного оборудования I. Элементы теории надежности оборудования летательных аппаратов. II. Средства и методы контроля и подготовки авиационного оборудования

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
8.42 Mб
Скачать

удается без вскрытия элементов), исправление отстающих (не переполюсованных) элементов, уничтожение трещин в мастике и замена размягченной или засоренной (солями кислот и др.) и способствую­ щей повышенному еамозаряду мастики, замена загрязненного элек­ тролита с промывкой элементов, промывка вентиляционных пробок.

Различают стационарные и передвижные АЗС. Последние рас­ считаны на выполнение работ в полевых условиях при наличии со­ ответствующего помещения (в отдельных случаях — землянки или палатки). Помещение АЗС должно быть чистым, сухим, вентилируе­ мым, надежно защищенным от попадания извне пыли и осадков. Температура в таком помещении должна быть не ниже + 5? С и не выше + 3 0 ° С. При других температурах создаются ненормальные условия для прохождения электрохимических процессов заряда ак­ кумуляторов и работы обслуживающего персонала. Заряд при низ­ ких температурах неэффективен. Например, запас энергии, получен­

ный аккумулятором

во

время заряда его

при температуре

— 10 -=------ 15° С на 35—40%

меньше, чем во время заряда при тем­

пературе + 20 -ь + 25° С.

В

процессе заряда

аккумуляторов при

температурах выше

+ 30° С происходит преждевременное бурное

газовыделение и сильное испарение электролита.

Состав и планировка помещения АЗС определяются многими факторами, в том числе:

содержанием и последовательностью технологического про­ цесса обслуживания аккумуляторов на АЗС (фиг. 6.14);

расчетной производственной мощностью АЗС;

необходимостью иметь отдельные помещения для размеще­ ния зарядных агрегатов, заряда и хранения отдельно кислотных и щелочных аккумуляторов, для хранения кислоты, щелочи, дистилли­ рованной воды и других расходных материалов;

кроме того, учитываются особенности обслуживания на АЗС,

вчастности заряда, хранения аккумуляторных стартовых тележек. Основными элементами АЗС являются источники электроэнер­

гии и зарядно-распределительные устройства (щиты), на которых сосредоточиваются регулировочные реостаты, контрольные ампер­ метры, вольтметры, защитная и коммутационная аппаратура, а так­ же выводы электросети для подключения аккумуляторов.

Типовая схема включения аккумуляторов на заряд показана на фиг. 6.15. Заряд авиационных аккумуляторов обычно производится двумя ступенями постоянного тока. При этом нормируется также и величина напряжения, которая должна быть подана на аккумулятор в конце заряда.

Источниками постоянного тока на АЗС в зависимости от усло­ вий могут быть:

генераторы постоянного тока с приводом от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания;

выпрямительные устройства;

внешняя сеть постоянного тока.

При любом источнике должна быть обеспечена стабильность на­ пряжения, подводимого к зарядно-распределительному устройству.

155

В противном случае возможны произвольные колебания величины зарядного тока.

Заряд аккумуляторов можно производить поодиночно или груп­ пами. В группу батареи соединяют последовательно. При этом под­ бирают однотипные батареи с одинаковым зарядным током, имею­ щие примерно одинаковую степень разряженности. Количество по­

следовательно соединяемых в группу батарей аккумуляторов К,, для заряда в п-й цепи может быть определено 'следующим образом. Если пренебречь внутренним сопротивлением аккумулятора, которое сравь нительно мало, то

К =

~4,пИ,

(6 .,

 

 

и г

 

 

где L/щ-г- напряжение на

входе

распределительного

устройства;

Ua— рекомендуемая величина зарядного напряжения: для

авиационных батарей свинцовых аккумуляторов U3

= 33,6 в, для серебряно-цинковых — 30

31,5 в;

4 гп— зарядный ток второй

ступени данного аккумулятора;

гп— сопротивление введенной

части реостата; может изме­

няться от гп= 0

до rn =

Rn.

 

156

Решение, полученное по этой формуле, справедливо только при условиях:

а) ' л о п - ( 6 Л 6 )

т. е. зарядный ток первой ступени не должен превышать допустимого тока нагрузки реостата (//?д0„);

б )

U m — / 3„ п R n

А ,,п ч

U u xi

(6 - 1 7 )

где Кппч — ближайшее меньше целое число от значения

К„, получен­

ного по формуле (6.15)

при г — 0.

 

 

Это условие определяет возможность регулировки и получения

как необходимого / 3 7 ц,

так и U3.

а также имея в виду, что Кп может

Сопоставляя (6.15)

и (6.17),

быть только целым числом, получим расчетные формулы для опре­ деления -минимального и максимального значений. Кп-

' а)

' зл П '

но

^nmin ^

К.

16. 18)

и ,

 

 

 

 

 

допустимой величиной Кпт-п является

целое

или ближайшее поло­

жительное целое

число от значения К, , полученного по

формуле

(6.15) при r = R n(Knminm);

Uyц

 

 

б)

 

(6.19)

 

 

 

и,

допустимой величиной /б„тах является целое или ближайшее мень­ шее целое число от значения Кп, полученного по формуле (6.18) при

Г — 0 ( ^ и ш а х ч ч ! ;

в) всегда должно соблюдаться условие:

^"»min ЦЧ^ ^пщах чч/

(6.20)

Если расчет приведет к результату/СЛга;пЦЧ> /;СгтахцЧ,то это будет

свидетельствовать о невозможности получения в данной цепи необ­ ходимого значения Usиз-за недостаточного падения напряжения на реостате при данном / зпц.

Максимальное количество аккумуляторов N, которое одновре­ менно может быть установлено на заряд в АЗС, определяется фор­

мулой:

N = Knm^ mn3lx

(6 .2 1 )

 

п = л з ц

P

 

S

язц— количество заряд-

/ 3„, < / ш = — где

п »

ных цепей, определяемое конструкцией зарядно-распределительно­

го устройства, а Рт

мощность источника электроэнергии, изме­

ренная на входе этого устройства.

Приведенные выше

условия справедливости формул (6.15) и

(6 .2 1 ) предопределяют

возможность получения обоснованных зна­

чений Кп и N только для конкретных типов АЗС и аккумуляторов.

157

В процессе нормального заряда аккумуляторной батарее дается не менее 130% ампер-часов, снятых в предшествующем разряде. Это делается для того, чтобы весь сульфат, образующийся при разряде, снова перевести в активное вещество. Если допускать систематиче­ ские недозаряды, то пластины быстро засульфатируются. При част­ ных более высоких перезарядах происходит преждевременное раз­ рушение пластин. Целесообразно поэтому заранее производить рас­ чет необходимой продолжительности заряда. При расчете сначала определяют количество электричества .зр>, отданное батареей при разряде:

л =

(6 .2 2 )

р1 0 0

где Q2 5 — фактическая емкость

аккумулятора, приведенная к тем­

пературе +

25° С,

берется из формулы по послед­

нему контрольному заряду-разряду аккумулятора;

АТр— степень разряженное™ батареи в %, определенная по

инструкции

методами измерения напряжения и плот­

ности электролита аккумулятора.

Количество ампер-часов, которое необходимо дать при заряде,

будет равно:

Q2 5 Кр к п

 

*п_

(6.23)

100

100

100

 

где Кп— степень перезаряда, которую решено дать батарее. Заряд производится в две ступени, поэтому-

Л3 — А 3\ + Лз11 = 4 i 7з1 + Ли Т’зп-

(6.21)

Обычно продолжительность первой ступени 7з 1 не рассчитывает­

ся. Она берется

равной 4 -т 6 часов или лимитируется поведением

аккумулятора — повышением э. д. с. элементов до 2,38

2,42 в. Та­

ким образом, Аз1 можно считать известным, поскольку

Аз1 = / з 1 Т3[.

Тогда, очевидно

T3il =

л, .

Подставляя А3и Лз1, получим окон-

 

 

/.311

Тзи:

 

 

 

нательную формулу определения

 

 

 

 

^зП —’

Qt,K ,K п

/3

т.

час.

(6.25)

 

10000 Л

I,

3[ )

 

 

 

 

з11

зП

 

 

 

В частном случае, когда Л"р=

100%, Кп=

130%, / з 1

= / з11, будем

иметь:

 

 

 

 

 

 

 

 

тзи = 1,3 5 ^

- 2 Гз!,час.

(6.26)

 

 

'зИ

 

 

 

 

Предварительный расчет необходимой продолжительности за­ ряда имеет большое практическое значение. Например, если по рас­ чету Г3 и равна 4 часам, а в-действительности уже через 2—Зчаса наблюдаются признаки конца заряда батареи (обычно бурное газовыделение), то этот факт указывает на неисправность батареи.

158

В заключение в качестве примера рассмотрим вкратце один из конкретных образцов АЗС, из числа имеющих широкое распростра1нение — передвижную аккумуляторнозарядную станцию АЗС-4А.

АЗС-4А смонтирована на прицепе 1-АП-1,5 (фиг. 6,16). Она рассчитана -на выполнение работ в полевых условиях. Прицеп обо1рудован деревянной платформой и съемным металлическим карка­ сом с брезентовым покрытием. На платформе установлено два иден­ тичных съемных мотор-генераторных агрегата АЛ-6/3 и другое обо­ рудование.

Фиг. 6.16. Общий вид станции АЗС-4А со снятым каркасом: 1 — бензоэлектрический агрегат; 2 — ящики с принадлежно­ стями, инструментом и другим имуществом; 3 — зарядно-рас­ пределительный щит; 4 — дистиллятор.

Агрегат АЛ:6/3 состоит из бензинового двигателя Л-6/3 мощ­ ностью 6 л. с. и генератора постоянного тока ПН-28,5 мощностью 3 кет при номинальном напряжении 120 в. Постоянство напряже­ ния обеспечивается центробежным регулятором скорости вращения приводного двигателя, управляющим положением дроссельной за­ слонки и особенностями внешней характеристики генератора, имею­ щего смешанное возбуждение. При номинальной нагрузке регулятор поддерживает скорость вращения в пределах 2200 + 20 об/мин. При включении и выключении номинальной нагрузки изменение скорости вращения не превышает + 1 0 0 об/мин.

Зарядно-распределительный щит имеет, две одинаковые панели (фиг. 6.17). Они могут быть подключены параллельно к одному из агрегатов или раздельно к обоим агрегатам. На панелях смонтиро­ вано по три зарядных цепи. Каждая зарядная цепь имеет три вывод­ ных клем'мы. При заряде аккумуляторов они включаются между

159

Фиг. 6.17. Принципиальная электрическая схема A3G-4A:

1 генераторы; 2 — панели зарядного щита; 3, 4, 5 — соответственно первая, вторая и третья зарядные цепи — выключатель цепи; б — амперметр контро­

ля зарядного или разрядного тока; в — реостат

регулировки зарядного

или

разрядного тока; г — реле минимального тока с

принудительным включением

служит для автоматического отключения зарядной цепи при

уменьшении

тока

в ней ниже определенного регулировкой реле); 6 — реостаты

регулировки

на­

пряжения генераторов; 7 — перемычки соединения панелей щита на параллель­ ную работу; 8 — клеммовые щитки подключения аккумуляторов на заряд или

разряд.

160

верхней и средней клеммами, при разряде — между средней и нйжней клеммами данной зарядной цепи. Основные электрические пара­ метры аппаратуры зарядных цепей АЗС-4А указаны в табл. 6.1.

Т а б л и ц а 6.1

■Номера зарядной цепи

Си

 

 

 

 

1

 

 

Наименование

 

к

при соединении

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

секций

реостата

9

3

о

параметра цепи

§

*

 

 

 

 

 

с

 

а

 

последо­

парал­

 

 

%

 

£ вательно

лельно

 

 

 

Щ

 

 

1

Число секций реостата . .

2Сопротивление реостата .

3Пределы регулирования со­ противления реостата . . . .

4Величина регулируемого зарядного (разрядного) тока .

5Пределы измерения амперме­

 

тра ...............................

. . .

6

Величина

тока отключения

 

зарядной цепи с помощью ми­

 

нимального

p a ie .......................

 

о

 

1

1

о м

6,6

1,65

21,2

71

о м

0 -6,6

0-1,65

0-21,2

0 -71

а

1,2-12,5

1,2-25

0,4 -6

0,2-2,5

а

0 --30

 

0 -1 0

0 - 3

а

1

 

0,4

0,2

 

 

Для АЗС-4А применительно к авиационным кислотным акку­ муляторам выражения (6.15,), (6.18) и (6.19) приобретают вид, со­ ответственно: .

Кп = 3,6 - 0,03 г,

(6.27)

А-Ип, п > 3 , 6 - 0,03/ зл„ /? п, но Knmin < 3;

(6.28)

Кптах < 3 ,6 ;

(6.29)

т. е. /С/тахпч— 3 — для двонадцатиэлементаых батарей,. /С„"тахцч -=

= 7 — для шестиэлементных батарей (полубатарей 12-САМ-55). Схема АЗС-4А допускает различные варианты использования

панелей и включения аккумуляторов на заряд и разряд. В том числе последовательное соединение одноименных реостатов панелей пргг заряде и разряде аккумуляторов. В таблице 6.2 приведены оптималь­ ные решения уравнений (6.27) и (6.28) для возможных вариантов включения различных аккумуляторов на зарядные цепи АЗС-4А. В таблице работа одного из агрегатов на оба щита обозначена: «реостаты независимы»; последовательное соединение одноименных реостатов, возможное при работе одного из агрегатов, — «реостаты последовательно». Учтена особенность первой зарядной цепи («сек­ ции последовательно», «секции параллельно»), что при работе одно­ го агрегата на параллельно соединенные щиты количество аккуму­ ляторов, которое может быть подключено к АЗС, будет таким же, как и при раздельной работе агрегатов. Знак «—» в таблице озна­ чает, что включать данный аккумулятор на ту или иную зарядную

П . С. В. Крауз и др.

161

 

цепь недопустимо, так как нельзя получить желаемое U3. Знак «X» включать нельзя, так как допустимый ток нагрузки реостата меньше зарядного тока первой ступени для данного аккумулятора.

Результаты расчетов, приведенные в табл. 6.2, свидетельствуют о том, что АЗС-4А как зарядная станция спроектирована недоста­ точно рационально. Действительно, максимальная загрузка щита

будет при включении на заряд шести 12-А-5,

шести 12-САМ-28 и

 

в

 

ш ести 12-САМ-55, при

этом Х^з«1Шах== 31,4 а,

Т. е. гораздо меньше

возможного /„ max =

/1 = 1

 

50 а при работе двух агрегатов раздельно на

свои панели щита.

 

 

АЭРОДРОМНЫЕ СРЕДСТВА СНАБЖЕНИЯ САМОЛЕТОВ КИСЛОРОДОМ

Для дополнительного кислородного питания членов экипажа и пассажиров на самолетах используется только медицинский кисло­ род, не имеющий постороннего (в частности, гнилостного) запаха и по чистоте своей удовлетворяющий требованиям ГОСТ-5583-50 * (газообразный) или ГОСТ-6331-52 (жидкий).

Для зарядки самолетных систем и парашютных кислородных приборов обычно применяются автомобильные кислородно-зарядные станции (АКЗС). Иногда зарядку парашютных кислородных прибо­ ров производят с помощью автономных кислородных компрессоров, имеющих ручной или электромеханический привод. Для заправки самолетов жидким кислородом применяются специальные цистернызаправщики, транспортные и переносные резервуары.

Самолетные системы кислородной подпитки авиационных двига­ телей рассчитаны на зарядку техническим газообразным кислородом, сжатым до давления 135 150 кг/см2. Средства зарядки их могут быть такие же, как и систем кислородного питания членов экипажа. В отдельных случаях при небольшой' емкости этих систем зарядку их ограничивают перепуском кислорода из аэродромных баллонов.

Средства зарядки самолетов газообразным кислородом

Принципиальная схема оборудования АКЗС представлена на фиг. 6.18. Она является типовой. Любая АКЗС в своем составе имеет:

— батарею аэродромных кислородных баллонов, именуемых питательными, в которых хранится возимый запас кислорода; обыч­ но баллоны имеют водяную емкость по 40 л, а номинальное давле­ ние сжатого в них кислорода равно 150 кг/см2 (при температу­ ре + 15°С);

— кислородный компрессор с приводом. от двигателя автомо­ биля, на котором смонтирована станция; применяют двух-трехци- линдровые одноступенчатые поршневые компрессоры;

* К ГОСТ-5583-50 имеется дополнение № 759 от 3.11.52 г., в котором указа­ но, что медицинский кислород не должен содержать влаги (раньше допускалось содержание влаги в количестве 0,07 г/м3) и что баллоны с техническим кислоро­ дом должны проверяться 1 раз в 6 месяцев для удаления капель воды.

162

Т а б л и ц а 6.2

Тип

аккумулятора

Зарядный

 

Зарядные цеш № 1

Зарядные цепи

Зарядные цепи

 

 

ток

 

№ 2

№ 3

Всего

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

реостаты —

реостаты— после­

реоста­

реоста­

реоста­

реоста-

включа­

 

 

ется на

Ып\

hn\\

—независимы

довательно

ты

ты

ты

ты

АЗС-4А

секции

секции

 

 

 

 

секции секции —неза­

-после­

—неза­ - после­

 

а

а

парал­

последо­

парал­

последо­

висимы

дова­

висимы

дова­

N

 

 

лельно

вательно

лельно

вательно

 

тельно

 

тельно

 

min max min |max min I max min max min max min max min max min max min max

Общий

ток

б

^ /зп\ п- !

а

12-А-5

0,6

0,3

12-А-К)

1,2

0,6

12-А-ЗО

3,5

1,8

12-САМ-28

4

2,0

12-САМ-55

8,5

4,5

12-АО-50

6,8

3,2

12-ЛСА-140М

16

8,0

_

_

_

_

 

 

 

 

_

_

_

_

6

e

3

3

3

6

1,2

_

. _

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

6

6

2

3

 

9U

2,4

 

_

_

_

_

3

3

6

6

2

3

X

X

X

X

2’ »

92)

10,5

_

 

 

 

 

 

3

3

6

G

2

з-

X

X

X

X

23)

9:,)

12

_

о

6

_

_

2

3

X

X

X

X

X

X

X

X

24)

64)

17

 

_

6

6

_

_

3

3

X

X

X

X

X

X

X

X

з Л)

65)

13,6

 

_

X

X

3

3

X

X

X

X

X

x

X

X

X

X

з5) з5)

16

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

i

 

1

 

 

 

 

 

 

Примечания:

 

 

 

 

1)

Если

на цепь № 3 не

включены

12-А-5, в противном случае

только 3.

2)

Если

на цепь № 2 не

включены

12-А-10, в противном случае

только 3,

3j

Если не включены 12-А-10 и 12'-А-30, в противном случае О,

 

4)

Если

на цепь № 1 не включены

12-А-ЗО или 12-САМ-28.

 

5)

Если

на цепь № 1не включены другие аккумуляторы.

 

— щит управления с сосредоточенной на нем измерительной ап­ паратурой, вентилями и другими органами управления зарядкой

самолетных систем и баллонов станции кислородом;

охлаждения

— вла гоотделители, осушители и устройства для

сжимаемого кислорода;

 

 

— коммуникации трубопроводов и раздаточные устройства.

Принцип работы всех АКЗС

одинаков. Сначала

заряжаемые

баллоны наполняются кислородом

из баллонов станции методом

перепуска. Затем полная зарядка баллонов производится путем на­ гнетания кислорода с помощью компрессора АКЗС.

Фи г . 6.18. Принципиальная схема оборудования автомобильной кислородно-за­ рядной станции (показана в процессе зарядки самолетных систем):

1 — гр уп п ы п а р а л л ел ь н о со е д и н е н н ы х п и т а т ел ь н ы х б а л л о н о в ; 2 — м а н о м е тр ы гр у п п ; 3 — вен ти л и н а гн ета н и я ; 4 — вен ти л и н а п ол н ен и я б а л л о н о в А К З С ;

.5 — в ен ти л ь з а м к н у т о г о ц и к л а ;

6 — м а н о м е т р в с а с ы в а ю щ е й л и н и и ; 7 — к о м п р е с ­

с о р ; 8 — п р е д о х р а н и те л ь н ы й к л а п а н ; 9 — х о л о д и л ь н и к ; 10 — в л а го о т д е л и т е л ь ;

11— о с у ш и т е л ь ; 12 — вен ти л ь с б р о с а д а в л е н и я ; 13 — р е д у к т о р ; 14 — м а н о м е т р ; 15 — р а зд а т о ч н ы й ш т у ц ер за р я д к и си ст е м н и зк о го д а в л ен и я ( с р а б о ч и м д а в л е ­ н и ем д о 30 кг/см-); 16 — р а зд а т о ч н ы е ш т у ц ер ы за р я д к и с и с т е м в ы с о к о г о д а в л е ­

н и я ; 17

р а з д а т о ч н ы е в ен ти л и ; 18 — м а н о м е т р н а гн е т а т е л ь н о й л и н и и ; 19 — з а ­

р я д н

ы е вен ти л и ; 2 0 — за р я д н ы е ш т у ц е р ы (з а р я д к и б а л л о н о в А К З С ) .

Автомобильные кислородно-зарядные станции позволяют:

производить зарядку самолетных кислородных баллонов до полного давления без снятия их с самолета; при этом зарядка может быть осуществлена из баллонов АКЗС или из посторонних баллонов;-

заряжать баллоны АКЗС кислородом из других' емкостей. При решении тактических задач по подготовке самолетов к по­

летам часто необходимо знать время, которое потребуется для за­

рядки самолетов кислородом.

tj складывается из

времени

Время

зарядки одного самолета

подготовки

к зарядке тп и времени собственно зарядки т3:

 

 

ч ти +

V

(6.30)

Время на подготовку т„ включает время, необходимое на пе­ реезд АКЗС от одного самолета к другому, на подсоединение шлан­

164

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ